• 제목/요약/키워드: Green-Ampt

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불포화 토사사면의 얕은파괴 해석에 대한 비교 연구 (A Comparative Study of Surficial Stability Analyses in Unsaturated Soil Slopes)

  • 조성은;이승래
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.135-143
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    • 2001
  • 강우에 의한 잔류토에서의 얕은 사면파괴는 세계적으로 흔히 볼 수 있는 사면파괴의 형태이다. 본 연구에서는 침투가 사면 표면의 안정에 미치는 영향을 평가하기 위해 한계평형법을 이용하는 무한사면 해석법을 연구하였다. 재현기간에 따른 강우강도가 지속기간이 고려되는 임의의 강우에 의해 유발되는 얕은 사면파괴의 가능성을 평가하기 위해서 Green-Ampt 모델에 바탕을 둔 간략법들이 적용되었다. 간략법들에 의한 결과들과 비교하기 위하여 일련의 수치해석이 수행되었다. 그 결과에 의하면 적절하게 선택된 입력값을 사용하면 수정간략법이 더욱 엄밀한 해석법인 유한요소해석과 근사한 합리적인 결과를 줌을 알 수 있다.

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산지유역의 초과우량 추정 모형 (Rainfall Excess Model for Forest Watersheds)

  • 남선우;최은호
    • 물과 미래
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    • 제23권3호
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    • pp.351-361
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    • 1990
  • 식생계로 피복되고 투수성 토양을 갖는 산지유역에서의 점유출량 결정을 위해 초과우량 추정모형을 유도하였다. 산림에 의한 canopy차단 및 풀, 낙엽, 농작물 등에 의한 지표피복차단저축을 고려하고, 유역 포화시의 증발산량을 계산하여 관측강우로부터 지표 흙에 도달되는 순강우량을 결정하였다. 부정강우사상에 적용할 수 있도록 수정된 Green-Ampt모형으로부터 침투율을 결정하여 초과우량을 산정하였고, IHP 대표시험유역 가운데 장평유역의 실제호우사상에 적용하여 손실율, 유출율 및 유출발생시간 등을 결정, 적용성 여부를 검토하였다.

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강우특성을 고려한 사면의 표면파괴에 대한 안정성 평가 (Surficial Stability Evaluation of Homogeneous Slopes Considering Rainfall Characteristics)

  • 조성은;이승래
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.107-116
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    • 2000
  • 강우에 의한 얕은 사면파괴는 우리 나라에서 흔히 볼수 있는 사면파괴의 형태이다. 본 연구에서는 재현기간에 따른 강우강도와 지속시간을 고려한 한계평형법에 의하여 이러한 얕은 사면파괴의 가능성을 평가하기 위함 방법에 대하여 논의하였다. 이를 위해 일차원 침투모델인 Green-Ampt 모델에 바탕을 둔 두 방법을 고려하였다. 즉 침투능에 따른 침투깊이를 산정하는 Pradel과 Raad의 방법과 일정한(uniform) 강우강도가 작용할 경우 폰딩(ponding)에 대해 해를 주는 Mein과 Larson의 방법을 고려하여 함수특성이 알려진 화강풍화토사면에 적용하였다. 연구결과에 의하며 Pradel과 Raad 방법은 실제 적용된 강우강도가 아닌 침투능을 바탕으로 침투깊이를 산정하므로 Mein과 Larson 방법에 비해 보수적인 사면안정 해석결과를 예측한다.

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불포화투수계수를 이용한 지반의 연속 침투능 산정 (Estimation of Continuous Infiltration Process by Unsaturated Permeability)

  • 한희수;이정식;장진욱;양남용
    • 지질공학
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    • 제20권2호
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    • pp.137-146
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    • 2010
  • 강우시 침투량 산정을 위하여 일반적으로 기존의 침투능 산정식인 Horton 공식 및 Green-Ampt 공식으로 지반 내 침투능을 산정해 왔다. 하지만, 실제 강우로 인한 지반 침투는 연속적으로 침투가 이루어지므로, 이와 같은 불연속적인 침투량 산정공식의 단점을 보완하고자 연속적인 침투능 산정공식을 새로이 유도하여, 침투능 및 침투량을 비교 분석하고자 하였다. 유도된 식 및 기존의 침투공식을 검증하기 위한 침투실험을 행하여 각 식의 결과들을 비교 분석하였다. 함수비 혹은 포화도의 함수인 불포화투수계수는 직접적으로 침투능 및 침투량에 영향을 끼치므로, 새로이 유도된 식은 침투과정에 따른 불포화투수계수의 변화를 이용하여 보다 정확한 침투능 및 침투량을 산정하고자 하였으며, 침투로 인한 구조물의 안정 및 지하수 거동을 보다 정확히 해석하기 위한 것이다.

강우시 국내 불포화 풍화토 사면에서의 습윤영향 분석 (Influence of Rainfall-induced Wetting on Unsaturated Weathered Slopes)

  • 정삼성;김재홍;박성완
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권7호
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    • pp.159-169
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    • 2004
  • 얕은사면 파괴는 지표로 침투하는 강우에 의해 주로 발생한다. 이는 지표수의 침투시 모관흡수력의 감소에 의한 포화깊이 증가에 의해 발생한다. 본 연구에서는 국내의 전형적인 화강풍화토를 대상으로 강우시 사면에서의 습윤영향을 분석하였다. 이를 위하여 filter paper와 tensiometer 실험을 수행하여 함수특성곡선을 산정하였으며, 그에 따른 함수특성곡선의 방정식을 추정하였으며, 기존에 사용되고 있는 Green & Ampt의 포화 깊이 추정식과 수치해석결과를 비교 분석하였다. 본 연구 결과, Green & Ampt모델에 의한 이론 해는 포화깊이를 과소 추정하였으며, 포화깊이가 증가함에 따라 사면안전율은 감소하는 것으로 나타났다. 특히 포화깊이가 약 1.2m이상부터 사면안전율은 현저하게 감소하는 것으로 나타났다.

경운토양의 물리적 특성변화를 고려한 Green And Ampt 매개변수의 추정 (Green and Ampt Parameter Estimation Considering Temporal Variation of Physical Properties on Tilled Soil)

  • 정하우;김성준
    • 한국농공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.120-129
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    • 1991
  • This study refers to temporal variation of physical properties of tilled soil under natural rainfalls. Field measurements of porosity, average hydraulic conductivity and average capillary pressure head on a tilled soil were conducted by soil sampler and air-entry permeameter respectively at regular intervals after tillage. Temporal variation of these physical properties were analysed by cumulative rainfall energy since tillage. Field experiment was conducted on a sandy loam soil at Suwon durging April~July in 1989. The followings are a summary of this study results ; 1. Average porosity just after tillage was 0.548cm$^3$/cm$^3$. As cumulative rainfall energy were increased in 0.1070, 0.1755, 0.3849 J/cm$^2$, average porosity were decreased in 0.506, 0.4]95, 0.468m$^3$/cm$^3$ respectively. 2. Average hydraulic conductivity just after tillage was 45.42cm/hr. As cumulative rainfall energy were increased in 0.1755, 0.2466, 0.2978, 0.3849J/cm$^2$ average hydraulic conductivity were decreased in 15.34, 13.47, 9.58, 8.65cm/hr respectively. 3. As average porosity were decreased in 0.548, 0.506, 0.495, 0.468cm$^3$/cm$^3$ average capillary pressure head were increased in 6.1, 6.7, 6.9, 7.4cm respectively. 4. It was found that temporal variation of porosity, average hydraulic conductivity on a tilled soil might be expressed as a function of cumulative rainfall energy and average capillary pressure head might be expressed as a function of porosity. 5. The results of this study may be helpful to predict infiltration into a tilled soil more accurately by considering Temporal variation of physical properties of soil.

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강우침투에 대한 불포화 토사사면의 확률론적 안정해석 (Probabilistic Stability Analysis of Unsaturated Soil Slope under Rainfall Infiltration)

  • 조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.37-51
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    • 2018
  • 우리나라의 산지사면은 풍화잔류토 층의 깊이가 얕아 강우의 침투로 인한 사면파괴가 많이 발생한다. 이때 파괴면의 깊이는 얕고 토사층과 기반암의 경계면 근처를 통과하는 특징을 가지고 있다. 강우의 침투로 인한 불포화 토사사면의 불안정성에 중요한 영향을 미치는 지반 정수들은 큰 불확실성을 포함한다. 따라서 본 연구에서는 강우로 인한 사면파괴를 예측하기 위하여 지반의 수리학적 특성과 강도특성을 랜덤변수로 고려하는 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 확률론적 해석 절차를 제안하였다. 일정한 강우강도에 대한 기반암이 얕게 존재하는 불포화 토사사면의 안정성 예측을 위하여 강우강도에 따른 사면 표면에서의 경계조건을 반영하여 Green-Ampt 모델을 수정하고 얕은 기반암의 경계조건을 도입하였다. 침투해석의 결과를 무한사면 해석에 적용하여 안전율을 계산하였다. 제안된 확률론적 해석법은 강우의 침투에 따른 사면의 시간 의존적 파괴확률을 계산할 수 있다.

SWAT모형의 시단위 및 일단위 유출 모의성능 비교 (Comparison of Hourly and Daily SWAT Results for the Evaluation of Runoff Simulation Performance)

  • 장선숙;김성준
    • 한국농공학회논문집
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    • 제58권5호
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    • pp.59-69
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    • 2016
  • This study aims to evaluate the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) hourly hydrological modeling performance and compare it with daily SWAT modeling parameters. For the Byeolmicheon catchment ($1.17km^2$) located in the upstream of Gyeongancheon watershed and total 18 storm events measured during 3 years (2011-2013), the hourly SWAT was calibrated and validated using the Green and Ampt (G&A) infiltration equation. The determination coefficient ($R^2$) and Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE) of hourly SWAT discharge were 0.81 and 0.73 respectively, and the most sensitive parameter was soil saturated hydraulic conductivity (SOL_K) and calibrated with the average value of 0.075 mm/hr. In addition, the hourly SWAT simulation by G&A was compared with the daily SWAT simulation by SCS-CN (Soil Conservation Service-Curve Number) method for the whole 3 years period. The houlrly G&A results showed $R^2$ and NSE of 0.71 and 0.50, and the daily SCS-CN results were 0.71 and 0.66, respectively. The SOL_K by daily SCS_CN method was calibrated at 75.5 mm/hr, 1,000 times greater than the hourly G&A method. The next sensitive parameters for the hourly simulation were lag time of lateral flow (LAT_TIME) and lag time of surface runoff (SURLAG).